Pesquisadores do Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos (IFSC) da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP), em colabora\u00e7\u00e3o com colegas da Universidade Federal do Mato Grosso (UFMT), criaram um sensor biol\u00f3gico (biossensor) que detecta em minutos, na \u00e1gua, no solo e em alimentos, a presen\u00e7a de um pesticida altamente t\u00f3xico que est\u00e1 sendo banido no Brasil, mas que ainda \u00e9 usado em diversas lavouras no pa\u00eds: o metamidof\u00f3s. <\/p>\n
Desenvolvido no \u00e2mbito do Instituto Nacional de Eletr\u00f4nica Org\u00e2nica (INEO) \u2013 um dos INCTs apoiados pela FAPESP e pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient\u00edfico e Tecnol\u00f3gico (CNPq) no Estado de S\u00e3o Paulo \u2013, o sensor pode ser adaptado para detec\u00e7\u00e3o de outros tipos de pesticidas, afirmam os pesquisadores. O princ\u00edpio b\u00e1sico do dispositivo tamb\u00e9m deu origem a um poss\u00edvel novo teste r\u00e1pido para detec\u00e7\u00e3o de infec\u00e7\u00e3o pelo v\u00edrus da dengue. <\/p>\n
\u201cEscolhemos o metamidof\u00f3s para ser detectado pelo sensor porque, apesar de j\u00e1 ter sido banido em diversos pa\u00edses, h\u00e1 ind\u00edcios do uso desse pesticida, extremamente t\u00f3xico, sobretudo no Estado do Mato Grosso\u201d, disse Nirton Cristi Silva Vieira, p\u00f3s-doutorando no IFSC (com Bolsa da FAPESP) e um dos orientadores do projeto do biossensor de pesticida e do teste r\u00e1pido de dengue, \u00e0 Ag\u00eancia FAPESP. <\/p>\n
Vieira conta que o metamidof\u00f3s \u00e9 utilizado principalmente em lavouras de soja para matar lagartas e percevejos que atacam a oleaginosa. O pesticida penetra facilmente o solo e os len\u00e7\u00f3is fre\u00e1ticos e, ao contaminar a \u00e1gua e os alimentos, atua no sistema nervoso central dos seres vivos, inibindo a a\u00e7\u00e3o da acetilcolinesterase \u2013 enzima que promove as liga\u00e7\u00f5es (sinapses) dos neur\u00f4nios. <\/p>\n
Nos humanos, al\u00e9m de ser prejudicial para as fun\u00e7\u00f5es neurol\u00f3gicas, o metamidof\u00f3s tamb\u00e9m pode causar danos nos sistemas imunol\u00f3gico, reprodutor e end\u00f3crino e levar \u00e0 morte. <\/p>\n
Em conjunto com Francisco Eduardo Gontijo Guimar\u00e3es, professor do IFSC e orientador de sua pesquisa de doutorado, Vieira orientou Izabela Gutierrez de Arruda, durante o seu mestrado na UFMT, a desenvolver um teste r\u00e1pido e port\u00e1til para detectar a presen\u00e7a de metamidof\u00f3s utilizando a pr\u00f3pria enzima acetilcolinesterase. <\/p>\n
Para isso, os pesquisadores desenvolveram um sensor de pH, que mede pr\u00f3tons (\u00edons H+), constitu\u00eddo por uma l\u00e2mina de vidro \u2013 composta por camadas de \u00f3xido de sil\u00edcio em escala nanom\u00e9trica (da bilion\u00e9sima parte do metro) \u2013, na qual a acetilcolinesterase \u00e9 imobilizada, mantendo alta atividade. <\/p>\n
Ao colocar o sensor em uma solu\u00e7\u00e3o \u2013 como extrato de soja ou de tomate \u2013 contendo pequenas concentra\u00e7\u00f5es de metamidof\u00f3s \u2013, a atividade da acetilcolinesterase \u00e9 inibida e a enzima produz menos pr\u00f3tons do que produziria se n\u00e3o estivesse na presen\u00e7a do pesticida. <\/p>\n
Essa diferen\u00e7a da quantidade de pr\u00f3tons produzidos pela enzima presente no sensor, quando exposta a diferentes concentra\u00e7\u00f5es do pesticida, \u00e9 medida por meio de um pequeno aparelho, tamb\u00e9m desenvolvido pelos pesquisadores, no qual a pel\u00edcula sensora \u00e9 introduzida. <\/p>\n
Semelhante a um medidor de glicose utilizado por diab\u00e9ticos, o aparelho indica o n\u00edvel de atividade da enzima e, consequentemente, o \u00edndice de contamina\u00e7\u00e3o por metamidof\u00f3s da amostra analisada, com base em padr\u00f5es de tens\u00e3o medidos pelos pesquisadores com diferentes concentra\u00e7\u00f5es de acetilcolina \u2013 subst\u00e2ncia que atua como neurotransmissor e com a qual o pesticida se assemelha muito. <\/p>\n
\u201c\u00c0 medida que introduzimos o sensor em solu\u00e7\u00f5es com diferentes concentra\u00e7\u00f5es de pesticida, a atividade da acetilcolinesterase (medida em termos de diferen\u00e7a de potencial) variava e conseguimos quantific\u00e1-la\u201d, explicou Vieira. <\/p>\n
Outras aplica\u00e7\u00f5es <\/p>\n
De acordo com Vieira, o sensor pode ser adaptado para detectar outras categorias de pesticidas das classes dos carbamatos e dos organofosforados \u2013 \u00e0 qual pertence o metamidof\u00f3s \u2013, que tamb\u00e9m inibem a a\u00e7\u00e3o da acetilcolinesterase. <\/p>\n
Para isso, no entanto, seria preciso medir a atividade da enzima em diferentes concentra\u00e7\u00f5es de cada pesticida especificamente, de modo que o sinal de um n\u00e3o mascare o do outro. <\/p>\n
\u201cO padr\u00e3o de sinal el\u00e9trico em outras categorias de pesticidas pode variar, porque o mecanismo de inibi\u00e7\u00e3o da a\u00e7\u00e3o da acetilcolinesterase para cada um deles \u00e9 diferente. Por isso, seria preciso recalibrar o sensor para tamb\u00e9m poder detect\u00e1-los\u201d, disse Vieira. <\/p>\n
Segundo o pesquisador, o biossensor j\u00e1 despertou o interesse de fabrica\u00e7\u00e3o e comercializa\u00e7\u00e3o de uma empresa de biotecnologia de Minas Gerais. O custo estimado do aparelho \u2013 incluindo o sensor e o medidor \u2013 dever\u00e1 ser entre R$ 100 e R$ 200 a unidade. <\/p>\n
O componente que mais encarece o produto hoje, segundo os pesquisadores, \u00e9 a acetilcolinesterase. Para tentar substitu\u00ed-la, eles iniciar\u00e3o nos pr\u00f3ximos meses um processo com o intuito de tentar obter de frutas \u2013 como o abacate e a banana \u2013 um outro tipo de enzima com propriedades semelhantes \u00e0s da acetilcolinesterase. <\/p>\n
\u201cCompramos hoje a enzima purificada, que \u00e9 bem cara. A ideia \u00e9 obter de frutas o extrato bruto de uma enzima com atividade semelhante \u00e0 da acetilcolinesterase para ser utilizada em medi\u00e7\u00f5es de concentra\u00e7\u00f5es de pesticidas\u201d, disse Vieira. <\/p>\n
Atualmente, de acordo com os pesquisadores, as an\u00e1lises de contamina\u00e7\u00e3o por pesticidas no Estado de Mato Grosso s\u00e3o enviadas para S\u00e3o Paulo ou Rio de Janeiro e levam dias para serem processadas. <\/p>\n
Por meio do biossensor, ser\u00e1 poss\u00edvel diminuir o custo e tempo de obten\u00e7\u00e3o dos resultados para poucos minutos, ressaltam os pesquisadores. \u201cPara analisar amostra de solo contaminado, por exemplo, basta mistur\u00e1-lo com \u00e1gua para decantar a terra, deixar o sensor imerso por 15 minutos na solu\u00e7\u00e3o contendo o pesticida dissolvido e coloc\u00e1-lo no medidor para obter o \u00edndice de contamina\u00e7\u00e3o\u201d, exemplificou Vieira. <\/p>\n
A ideia do desenvolvimento do sensor \u2013 surgida durante um encontro entre os pesquisadores do IFSC com colegas da UFMT no INEO \u2013 resultou na primeira patente depositada pela universidade mato-grossense nos 40 anos de exist\u00eancia da institui\u00e7\u00e3o. <\/p>\n
\u201cEm uma das reuni\u00f5es anuais do INEO entramos em contato com um grupo pesquisadores da UFMT que tinha a ideia de desenvolver um sensor de pesticida pelo fato de Mato Grosso ser o Estado que mais produz gr\u00e3os no pa\u00eds atualmente e se usar muito metamidof\u00f3s nas lavouras\u201d, contou Guimar\u00e3es. <\/p>\n
\u201cNa \u00e9poca, Vieira estava pesquisando exatamente sobre biossensores e decidimos iniciar uma colabora\u00e7\u00e3o com o grupo da UFMT \u2013 liderado pelo professor Romildo Jer\u00f4nimo Ramos \u2013 para desenvolver esse biossensor de pesticida\u201d, disse. <\/p>\n
Detec\u00e7\u00e3o da dengue <\/p>\n
Em seu atual p\u00f3s-doutorado, Vieira pretende desenvolver biossensores que, em vez de enzimas, como a usada no biossensor de metamidof\u00f3s, utilizem anticorpos para detec\u00e7\u00e3o de prote\u00ednas marcadoras de contamina\u00e7\u00e3o pelo v\u00edrus da dengue e de in\u00edcio de infarto agudo do mioc\u00e1rdio. <\/p>\n
Em parceria com uma empresa brasileira de biotecnologia, Vieira desenvolveu \u2013 com a estudante de mestrado no IFSC Alessandra Figueiredo e o professor Guimar\u00e3es \u2013 um sistema que detecta a prote\u00edna NS1 secretada pelo v\u00edrus da dengue nos primeiros dias de infec\u00e7\u00e3o. \u201cEssa prote\u00edna marca a presen\u00e7a do v\u00edrus da dengue e, consequentemente, o in\u00edcio da infec\u00e7\u00e3o\u201d, disse. <\/p>\n
De acordo com ele, a maioria dos sensores existentes hoje voltados a detectar a infec\u00e7\u00e3o pelo v\u00edrus da dengue faz isso de forma indireta, por meio de um anticorpo imobilizado que se liga \u00e0 prote\u00edna NS1 e necessita de um anticorpo secund\u00e1rio, geralmente marcado com outras mol\u00e9culas. <\/p>\n
Com base no mesmo princ\u00edpio do biossensor para detec\u00e7\u00e3o de metamidof\u00f3s, os pesquisadores desenvolveram um sensor que promete detectar de forma direta e com maior precis\u00e3o a prote\u00edna NS1. \u201cO sensor para detec\u00e7\u00e3o de infec\u00e7\u00e3o da dengue est\u00e1 em processo de patenteamento. N\u00f3s ainda n\u00e3o chegamos a um produto final\u201d, disse Vieira. <\/p>\n
Autor: Ag\u00eancia Fapesp<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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